1. Homologe Reihe der Alkansäuren

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1 1. omologe Reihe der Alkansäuren 2 Mit Zunahme der Kettenlänge verlängern sich die unpolaren Teile (Alkylgruppen) der Alkansäuremoleküle, dadurch steigen die van-der-waals-kräfte zwischen den Molekülen an. 3 Zwischen Alkansäuremolekülen eistieren die sehr starken Wasserstoffbrückenbindungen und die schwachen van-der-waals-kräfte. Das zweite Sauerstoffatom in der funktionellen Gruppe verstärkt durch seine elektronenziehende Wirkung die Polarität der chemischen Bindung in der -Gruppe, wodurch die Wasserstoffbrückenbindungen ebenfalls stärker wirken eadecansäure ctadecansäure Nr. Aussage wahr falsch 1 Die Summenformel der eptansäure lautet Ein Butansäuremolekül enthält doppelt so viele Wasserstoffatome wie ein Ethansäuremolekül. 3 Die molare Masse der Decansäure beträgt g mol Die Salze der Essigsäure heißen Formiate Acetate. der Die Salze der Essigsäure Ameisensäure heißen Formiate. 5 Butansäure hat aufgrund stärkerer Wasserstoffbrückenbindungen van-der- Waals-Kräfte zwischen den Molekülen eine höhere Siedetemperatur als Propansäure. 6 Die Glieder einer homologen Reihe unterscheiden sich in der Differenz von 2. 7 Die Differenz der relativen Molekülmasse zwischen benachbarten Molekülen der homologen Reihe der Alkansäuren beträgt Es gibt flüssige und feste Alkansäuren. 9 Propionationen sind einfach negativ geladene Säurerestionen der Propansäure. 10. Die Wasserlöslichkeit der Alkansäuren nimmt innerhalb der homologen Reihe zu ab. St. Schäfer, Fachberater hemie für Gymnasien, Dresden

2 2. erstellung der Alkansäuren ±0 3 + u 3 + u Ethanal wird zur Ethansäure oidiert (Steigen der Z des -Atoms der funktionellen Gruppe); Ethanal ist Reduktionsmittel Kupfer(II)-oid wird zu Kupfer reduziert (Sinken der Z des Kupfers); u ist idationsmittel 3 Alkanale + Kupfer(II)-oid Alkansäure + Kupfer Erhöhung der idationszahl des -Atoms an der funktionellen Gruppe idation Ausgangsstoff der Essigsäuregärung ist Ethanol. Durch idation entsteht Ethansäure. Als idationsmittel wirkt Sauerstoff. Die notwendigen Enzyme sind Bestandteil der Essigsäurebakterien. Eine 5%ige Essigsäurelösung bezeichnet man als aushaltsessig. Das -Atom an der funktionellen Gruppe des Ethanols hat die Z - 1. Das - Atom an der funkt. Gruppe de Ethansäure hat die Z + 3. Bei der Essigsäuregärung wird der Sauerstoff reduziert. Seine idationszahl sinkt auf - 2. Die technische erstellung der arbonsäuren erfolgt durch idation von Aldehyden; aus Pentanal entsteht z.b Die Z des -Atoms an der funkt. Gruppe des Pentanals beträgt + 1. Ethansäure ist leicht wasserlöslich, da sie wie Wasser aus polaren Molekülen besteht. öhermolekulare Alkansäuren sind schwer wasserlöslich. Ursache dafür sind die längeren Alkylreste, die aus unpolaren Kohlenwasserstoffresten bestehen. St. Schäfer, Fachberater hemie für Gymnasien, Dresden

3 3. Reaktionen der Alkansäuren mit unedlen Metallen Magnesium + Essigsäure Magnesiumacetat + Wasserstoff Mg Mg( 3 ) ±0 Mg RM M idation: Mg Mg e ±0 Mg Reduktion: e - 2 Zink als unedles Metall reagiert mit verdünnten Säurelösungen, Kupfer als edles Metall nicht. 1. Vervollständige die folgenden Reaktionsgleichungen (einschließlich Ausgleichen!). I: Mg + 2 N 3 Mg(N 3 ) II: 2 K K III: 2 Na Na Entwickle die chemischen Gleichungen für die folgenden Reaktionen in Summen- und Ionenschreibweise und begründe die Reaktionsart: I Eisen + Schwefelsäure Eisen(II)-sulfat + Wasserstoff Fe + 2 S 4 FeS Fe S 4 Fe 2+ + S 4 idation: Fe Fe e Reduktion: e - 2 II alcium + Methansäure alciumformiat + Wasserstoff a + 2 a() a a idation: a a e - Reduktion: e - 2 III Aluminium + Essigsäure Aluminiumacetat + Wasserstoff 2 Al Al( 3 ) Al Al idation: 2 Al 2 Al e - Reduktion: e St. Schäfer, Fachberater hemie für Gymnasien, Dresden

4 4. Reaktion der Alkansäuren mit basischen Lösungen Natriumhydroidlös. + Essigsäure Natriumacetat + Wasser Na + 3 Na Na Na Protonenabgabe Protonenaufnahme (Neutralisation) alciumhydroidlösung + Essigsäure alciumiumacetat + Wasser a() a( 3 ) a a Protonenabgabe Protonenaufnahme (Neutralisation) 1. Vervollständige die folgenden Reaktionsgleichungen (einschließlich Ausgleichen!). I: 2 K + 2 S 4 K 2 S II: a() a( 3 ) III: Li Li Entwickle die chemischen Gleichungen für die folgenden Reaktionen in Summen- und Ionenschreibweise und begründe die Reaktionsart: I Kalkwasser + Salpetersäure alciumnitrat + Wasser a() N 3 a(n 3 ) a N 3 - a N 3 - Protonenabgabe 2 N 3 2 N Protonenaufnahme (Neutralisation) II Kaliumhydroidlös. + Propansäure Kaliumpropionat + Wasser K K K K Protonenabgabe Protonenaufnahme (Neutralisation) I Magnesiumhydroidlös. + Essigsäure Magnesiumacetat + Wasser Mg() Mg( 3 ) Mg Mg Protonenabgabe Protonenaufnahme (Neutralisation) St. Schäfer, Fachberater hemie für Gymnasien, Dresden

5 5. Weitere arbonsäuren 1 alsäure 2 Malonsäure M = 90 g/mol - 2 Propandisäure 3 Weinsäure 2,3-Dihydroy-butan-1,4-disäure 5 Adipinsäure ( 2 ) 4 1,6-eandisäure 4 Fumarsäure Butendisäure = + Br 2 Br Br 6 Milchsäure 8 Salicylsäure ydroybenzoesäure M = 138 g/mol Brenztraubensäure: o-propansäure ± ± NAD NAD Redoreaktion St. Schäfer, Fachberater hemie für Gymnasien, Dresden

6 Kreuze die jeweils richtige Antwort an. 1. Die alsäure hat eine molare Masse von a) 70 g mol -1. b) 80 g mol -1. c) 90 g mol Milchsäure hat eine molare Masse a) von 80 g mol -1. b) die halb so groß ist wie die der Glucose. c) die vom Zahlenwert her seiner relativen Atommasse entspricht. 3. Die idationszahlen der drei Kohlenstoffatome im Milchsäuremolekül ausgehend von der funktionellen Gruppe sind a) +3, ±0 und -3. b) +3, +1 und -2. c) -3, +1 und Eine ydroycarbonsäure ist a) ein Stoff mit mindestens einer ydroylgruppe und arboylgruppe im Molekül.. b) eine arbonsäure mit mindestens einer ydroylgruppe im Molekül. c) ein Alkohol mit mindestens einer arboylgruppe im Molekül.. 5. Die Milchsäure und die Brenztraubensäure unterscheiden sich a) in ihren molaren Massen. b) in ihren funktionellen Gruppen. c) in ihrer idationsstufe des mittleren Kohlenstoffatoms. 6. Eine arbonsäure mit drei Kohlenstoffatomen und einer Doppelbindung im Molekül, a) besitzt fünf Wasserstoffatome im Molekül. b) ist eine gesättigte arbonsäure. c) heißt Propensäure. 7. Salicylsäure a) hat die (zusammengefasste) Summenformel b) ist eine aromatische arbonsäure. c) entsteht durch idation von Benzaldehyd. 8. alsäure und Malonsäure haben a) die gleiche Summenformel. b) die gleichen funktionellen Gruppen. c) die gleiche Anzahl von Kohlenstoffatomen. 9. Fumarsäure a) kann hydriert werden. b) enthält in ihren Molekülen genau so viele Wasserstoff- wie Sauerstoffatome. c) reagiert in wässriger Lösung unter Bildung von ydroniumionen. St. Schäfer, Fachberater hemie für Gymnasien, Dresden

7 6. Reaktion der arbonsäuren mit arbonaten 1. alciumcarbonat + Essigsäure Natriumacetat + Kohlendioid + Wasser a a( 3 ) a a Natriumcarbonat + Ameisensäure Natriumformiat + Kohlendioid + Wasser Na Na Na Na M = 192 g/mol 3. Natriumhydrogencarbonat + itronensäure Natriumcitrat + Kohlenstoffdioid + Wasser 4. 3 mol 5. Reaktion von Acetylsalicylsäure und itronensäure mit Natriumcarbonat und Natriumhydrogencarbonat 1. Vervollständige die folgenden Reaktionsgleichungen (einschließlich Ausgleichen!). I: Ba S 4 BaS II: K K III: Zn Zn Entwickle die chemischen Gleichungen für die folgenden Reaktionen in Summen- und Ionenschreibweise und begründe die Reaktionsart: I Natriumcarbonat + Essigsäure Natriumacetat + Kohlendioid + Wasser Na Na Na Na Protonenabgabe Protonenaufnahme II alciumcarbonat + Buttersäure alciumbutanat + Kohlendioid + Wasser a a( 3 7 ) a Na Protonenabgabe Protonenaufnahme II Aluminiumcarbonat + Essigsäure Aluminiumacetat + Kohlendioid + Wasser Al 2 ( 3 ) Al( 3 ) Al Al Protonenabgabe Protonenaufnahme St. Schäfer, Fachberater hemie für Gymnasien, Dresden